Космічні радіоімпульси допоможуть зондувати приховану матерію навколо галактик

Потужні радіоімпульси, що виникають у глибинах космосу, можуть бути використані для вивчення прихованих газових коконів довколишніх галактик.

Про це розповідають в Каліфорнійському технологічному інституті (Калтех), передають OstanniPodii.com.

Так звані швидкі радіосплески, або ШРС, — це імпульси радіохвиль, які зазвичай виникають на відстані від мільйонів до мільярдів світлових років (радіохвилі — це електромагнітне випромінювання, подібне до світла, яке ми бачимо очима, але з більшою довжиною хвилі та частотою).

Перший ШРС був виявлений у 2007 році, і з того часу було знайдено сотні інших. У 2020 році прилад STARE2 (Огляд транзієнтного астрономічного радіовипромінювання 2) Калтеху та прилад CHIME (Канадський експеримент з картографування інтенсивності водню) виявили потужний ШРС, який спалахнув у нашій галактиці Чумацький Шлях. Попередні результати допомогли підтвердити теорію про те, що ці енергійні події, швидше за все, походять від мертвих, намагнічених зірок, званих магнетарами.

Оскільки стає відомо про все більшу кількість ШРС, дослідники вдаються в питання, як їх можна використовувати для вивчення газу, що знаходиться між нами та цими сплесками. Зокрема, вони хотіли б використовувати ШРС для вивчення ореолів дифузного газу, які оточують галактики. Очікується, що коли радіоімпульси прямують до Землі, газ, що огортає галактики, уповільнює хвилі та розсіює радіочастоти.

У новому дослідженні вчені розглянули вибірку з 474 далеких ШРС, виявлених CHIME — який виявив найбільшу кількість ШРС на сьогодні, — і показали, що підмножина з двох десятків ШРС, які пройшли через галактичні ореоли, дійсно сповільнилися більше, ніж ШРС, що не перетиналися.

“Наше дослідження показує, що ШРС можуть діяти як шпильки для всієї матерії між нашими радіотелескопами та джерелом радіохвиль”, - говорить провідний автор, постдок Ліам Коннор, який працює з доцентом астрономії та співавтором дослідження Вікрамом Раві.

“Ми використовували швидкі радіосплески, щоб просвітити ореоли галактик поблизу Чумацького Шляху та виміряти їхню приховану матерію”, - говорить Коннор.

Новини за подібною темою:

		Три "червоні монстри" у ранньому Всесвіті кидають виклик сучасним моделям формування галактик
		Потужні радіосплески пов′язані з масивними галактиками, встановило дослідження
		Вебб і Габбл показали моторошну пару галактик

У дослідженні також повідомляється, що навколо галактик виявлено більше матерії, ніж очікувалося – зокрема приблизно вдвічі більше газу, ніж пророкували теоретичні моделі.

Всі галактики оточені та підживлюються масивними газовими басейнами, з яких вони народилися. Однак газ дуже розріджений і його важко виявити. “Ці газові резервуари величезні. Якби людське око могло побачити сферичне гало, яке оточує прилеглу галактику Андромеди, то воно здалося б у тисячу разів більше за Місяць”, - каже Коннор.

Дослідники розробили різні методи вивчення прихованих ореолів. Наприклад, професор фізики Калтеху Крістофер Мартін та його команда розробили прилад в обсерваторії У. М. Кека під назвою “Візуалізатор космічного павутиння Кека” (KCWI), який може зондувати філаменти газу, що надходять у галактики з гало.

Цей новий метод з ШРС дозволяє астрономам виміряти загальну кількість матеріалу в гало, що допоможе скласти картину того, як галактики зростають та еволюціонують протягом космічного часу.

“Це лише початок”, - каже Раві. “У міру виявлення нових ШРС наші методи можуть бути застосовані для вивчення окремих гало різних розмірів та в різних умовах, що дозволить вирішити досі невирішену проблему розподілу матерії у Всесвіті”.

У майбутньому очікується подальший потік відкриття ШРС. 110-тарілкова Глибока синоптична решітка Калтеху, або DSA-110, вже виявила кілька ШРС та ідентифікувала галактики-господарі. Цей проєкт фінансується Національним науковим фондом (NSF) та розташований у радіообсерваторії Оуен-Веллі поблизу Бішопа, Каліфорнія. У найближчі роки вчені Калтеху планують побудувати ще більший масив, DSA-2000, який включатиме 2 000 тарілок і стане найпотужнішою радіообсерваторією з будь-коли побудованих. DSA-2000, яка в цей час проєктується при фінансуванні Schmidt Futures та NSF, дозволить виявити та ідентифікувати джерела тисяч ШРС на рік.

Дослідники описали результати своєї роботи в журналі Nature Astronomy в статті "Спостережуваний вплив газу в гало на швидкі радіосплески".

! Читайте ще цікаві новини про космос на сайті, або слідкуйте за ними на Facebook.

• Галактики
• Швидкі радіосплески